капилярност
капилярност или Капилярен ефект (лат. capillaris, относно косата) е поведението на течностите, които те влизат в контакт с капилярите, напр. показват тесни тръби, пукнатини или кухини в твърди частици.
Допълнителни препоръчителни познания
8 стъпки до чиста скала - и 5 решения, за да я поддържате чиста
Как получавате точни резултати от претеглянето всеки ден?
Как да проверите бързо пипетите?
Пример: Ако потопите стъклена тръба вертикално във вода, водата в тясната стъклена тръба се повдига малко срещу силата на гравитацията.
Тези ефекти се причиняват от повърхностното напрежение на самите течности и междуфазното напрежение на течностите с твърдата повърхност (в примера: стъклото).
Ефекти
The Капилярно издигане се случва с течности, които овлажняват материала на капиляра, като вода върху стъкло. Водата се издига в стъклена тръба и образува вдлъбната повърхност (менискус). Това поведение се дължи на силата на адхезия (сила, която действа между две вещества).
The Капилярна депресия възниква, когато течността не намокри материала на повърхността на съда. Примери за това са живак върху стъкло или вода върху стъкло с намазнена повърхност. Такива течности имат по-ниско ниво в тръба, отколкото в околността, и изпъкнала повърхност.
Колкото по-малък е диаметърът, толкова по-голямо е капилярното налягане и височината на издигане. Капилярът с диаметър 1 µm генерира смукателно налягане от 2,8 бара, което съответства на височина на засмукване от 28 метра с омокряща вода.
Две стъклени плочи, между които има филм с вода с дебелина 1 µm, се държат заедно от водата при налягане 2,8 бара. Ето защо слайдовете, които са станали влажни, се чупят, когато се опитате да ги раздърпате.
Няма вечен двигател, в който течността непрекъснато да изтича от стъклена тръба, която е била твърде къса поради капилярния ефект - това в крайна сметка би генерирало потенциална енергия. Течността се издига поради адхезивни сили върху стената на тръбата и по този начин само до нейния край, дори ако капилярността позволява по-голяма височина на издигане.
формула
Височината на изкачването З. (в метри) на колона течност се дава от:
σ = Повърхностно напрежение (J/m² или N/m) θ = Ъгъл на контакт ρ = Плътност на течността (kg/m 3) G = Ускорение поради гравитацията (m/s²) r = Радиус на тръбата (m)
За напълнена с вода стъклена тръба, която е отворена за въздуха на морското равнище,
σ = 0,0728 J/m² при 20 ° C θ = 20 ° = 0,35 рад ρ = 1000 kg/m 3 G = 9,8 m/s²
следните резултати за височината на издигане:
За широка тръба с r = 1 m, това води до покачване с незабележими 0,014 mm. На 1 см водата ще се покачи с 1,4 мм и с капиляр с радиус 0,1 мм на 14 см.